CryoSat2卫星磁数据在地核磁场变化研究中的应用
地球与行星天体物理
2021-11-30 v1 地球物理
摘要
我们利用来自Oersted、CHAMP和Swarm卫星任务的20年磁场测量数据，并补充CryoSat2卫星的标定平台磁强计数据，研究卫星高度处及核幔边界（CMB）处地核磁场的时间变化。由卫星数据我们导出全球分布的300个地磁虚拟观测台（GVO）处、以4个月为间隔的地核磁场长期变化（SV）复合时间序列。GVO径向SV序列显示出持续5–10年、幅度达20 nT/yr的区域性波动，最显著者位于低纬度印尼上空（2014年）、南美及南大西洋上空（2007、2011和2014年）以及中太平洋上空（2017年）。应用减式最优局部化平均（SOLA）方法，我们将CMB处的SV映射为一组局部平均SV估计。我们证明，利用2年窗口的CryoSat2数据，可可靠估计CMB处的SV及其时间导数——长期加速度（SA），空间分辨率对应于球谐阶数10。沿CMB地理赤道，我们发现2011–2014年印尼下方有强SA特征，2015至2019年中美洲下方有强SA特征，以及2004–2019年间大西洋下方交替符号的SA序列。我们发现CryoSat2数据对新兴的亚十年地核磁场变化图像作出了宝贵贡献。利用Swarm卫星1年窗口数据，可在低纬度以对应于球谐阶数10的空间分辨率研究低至1年尺度的SA变化。我们发现2017年太平洋中出现并列的强正、负SA特征，此后向西漂移。
引用
@article{arxiv.2111.14538,
title = {Applications for CryoSat2 satellite magnetic data in studies of Earth's core field variations},
author = {Magnus Danel Hammer and Christopher C. Finlay and Nils Olsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14538},
year = {2021}
}